如何避免電機換向器在直流電機中的不可控性

　　電的啟動從蓄電池到發(fā)電機和電動機，都是從直流開始的。為了克服上述缺陷，出現(xiàn)了以機械式換向設(shè)備命名的、機械式換向器DCT-02，簡易的凸輪設(shè)計，可控制閥心，改變油流方向。交流電的發(fā)展是借助于變壓器解決了長距離輸電后才蓋過了直流電機的光芒。電鍍、電冶煉、光電及交流發(fā)電機的勵磁電源所需的直流電，雖然可以用電力整流元件，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但從某些工作性能方面來看，交流整流電源還不能完全取代直流發(fā)電機。

　　直流電機在使用過程中不可控的一項因素是電機換向器，換向設(shè)備由多個換向片組成，分別聯(lián)接到電樞的各個轉(zhuǎn)子繞組中，轉(zhuǎn)子繞組在磁場中的不同位置切割磁力線，產(chǎn)生的是交變電流，經(jīng)過換向設(shè)備將交變電流換向為純直流電，換向設(shè)備與電刷接觸再將電流輸送到外回路產(chǎn)生直流功率。另外，直流電動機的換向設(shè)備部件和轉(zhuǎn)子在一個軸上換向設(shè)備部件是兩半互相絕緣的銅環(huán)，而電刷不動，電刷分別接直流電的正負(fù)極。

　　為了盡量減少這一“不可控因素”出現(xiàn)直接的影響，可事前進行以下處理措施：①控制電刷壓力，用測力計測量電刷壓力應(yīng)控制在40±4 N范圍內(nèi)。換向器在交流電機以及直流電機中的區(qū)別運用換向設(shè)備由電刷和換向環(huán)組成，碳刷就是電刷的一種。②檢查電刷的接觸面，查看有無夾雜物的情況，用00#玻璃砂布對電刷的接觸面進行打磨，修正換向設(shè)備的表面，并對電機進行徹底的清潔處理。檢查有無油污進入，盡可能選擇致密性電刷，防止油污滲入。③先根據(jù)換向設(shè)備跳動狀況判斷故障，若磨損嚴(yán)重，則研磨凸起部位，或者采取車削處理；云母片凸起應(yīng)使用工具去除，使其低于轉(zhuǎn)向器表面。

應(yīng)用機械式電機換向器在直流串勵電機中的使用

　　換向設(shè)備按其結(jié)構(gòu)大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種。隨著電機技術(shù)的發(fā)展，對機械式換向設(shè)備的性能也提出了更高要求，同時也對電機制造商提出了正確使用換向設(shè)備的思考。

　　應(yīng)用機械式的電機換向器對交直流串勵電動機實施換向功能，已有百余年的歷史；盡管20世紀(jì)90年代以來無刷電子換向技術(shù)有了長足發(fā)展和應(yīng)用，但受技術(shù)復(fù)雜性和制造成本的限制，還不能完全取代機械式換向設(shè)備。

　　為了克服上述缺陷，出現(xiàn)了以機械式換向設(shè)備命名的、機械式換向器DCT-02，簡易的凸輪設(shè)計，可控制閥心，改變油流方向；2、機械式換向器DCT-02安裝面符合ISO4401、CETOP、DIN24340、NFPA等安裝面規(guī)格。

　　當(dāng)2個環(huán)形勵磁線圈通直流電時，電機氣隙的整個圓周上將產(chǎn)生單一極性的磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)軸帶動圓筒形銅質(zhì)電樞旋轉(zhuǎn)時，樞軸的兩端即產(chǎn)生感生電動勢，其方向是固定不變的。此電動勢由電刷從電樞兩端引出提供電流，無換向問題，但仍然離不開電刷。

　　有刷電動機換向器的導(dǎo)響和火花問題

　　導(dǎo)響：

　　有刷電動機的異響電動機的異響聲與彈簧過硬、電刷磨損、換向片間絕緣片鼓出及電樞有突出物等有關(guān)；故障維修方法為：1.調(diào)整電刷位置。改善電刷與換向器的接觸，磨平電刷接觸面；2.更換電刷或更換彈簧。

　　火花：

　　有刷電動機換向器有火花和環(huán)火火花是由于電刷和換向器接觸不良，換向器或電刷磨損或是凝壓力不足，接觸面似接未接，造成電刷跳動而產(chǎn)生的。隨著經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步和人們生活水平的提高，電機特別是微特電機應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展，電機需求量持續(xù)增長，帶動了換向設(shè)備市場容量的持續(xù)增長。如果線圈或換向片短路嚴(yán)重、斷路，以及電刷跳動嚴(yán)重，有時電流過大，都能造成火花接連不斷，過多則成為連續(xù)，終變成環(huán)火。

　　有刷電動機電刷出現(xiàn)火花的主要原因和維修方法如下。

　　1）電動機換向器周圍發(fā)生環(huán)火：1.故障的主要原因電刷位置不對；電刷太軟；轉(zhuǎn)子短路；主極與換向極極性順序錯誤；維修方法：調(diào)整電刷位置；檢查、糾正主極與換向極的順序；用絕緣電阻表檢查主極與換向極間的絕緣電阻，并做相應(yīng)處理。

　　3）電動自行車某極電刷下的火花較其他電極劇烈：1.故障的主要原因電刷距離不均勻；火花較劇烈處的主極發(fā)生短路；火花較劇烈處的換向極發(fā)生匝間連接或短路；2. 維修方法調(diào)整電刷位置；更換電刷；更換主極；更換換向極。

　　牽引電機使用環(huán)境及其核心零部件缺失

　　牽引電機是用于架線式工礦電機車，作牽引電機，適用于一般金屬礦或無危險的煤礦主巷道運輸?shù)V物，本系列電機為全封閉自然冷卻式，能在震動、顛簸、布滿塵土和潮濕的環(huán)境下工作。

　　牽引電機使用環(huán)境：

　　a)海拔不超過1200m；b)環(huán)境空氣溫度為：-20℃～ 40℃；c)環(huán)境空氣濕度：月平均濕度不大于95%（平均溫度不大于25℃時）；d)在空氣中無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電塵埃；e)適用于具有和煤塵性氣體混合物的煤礦井下。

　　核心零部件缺失：

　　牽引電機中核心零部件之一的緊固件是影響牽引電機部件工作性能的重要因素，即電機換向器。3、主軸：采用優(yōu)質(zhì)高純凈合金鋼40Cr調(diào)質(zhì)加工，具備高懸重負(fù)荷能力。因此，在技術(shù)的自主研發(fā)方面，還需加大對關(guān)鍵技術(shù)的投入和研發(fā)，提高零部件自給率，整合現(xiàn)有研發(fā)資源，盡快形成一批技術(shù)研發(fā)實驗室、工程中心、企業(yè)技術(shù)中心、整機及關(guān)鍵零部件檢測中心等，同時，培育自主知識產(chǎn)權(quán)，將國內(nèi)電機各個產(chǎn)業(yè)做大做強。